沉管隧道施工講義二

§

11沉管結(jié)構(gòu)§

11.1概述§

11.2沉管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)§

11.3沉管的防水設(shè)計(jì)§

11.4變形縫與管段連接設(shè)計(jì)§

11.5沉管基礎(chǔ)設(shè)計(jì)目錄§11.1概述江河湖海、港灣渡越有輪渡、橋梁、水底隧道等。橋梁跨度、橋下凈空高度、引橋長(zhǎng)度都受到水文地質(zhì)條件和航道要求的制約。橋梁的運(yùn)營(yíng)條件也受氣候條件的影響。水底隧道經(jīng)濟(jì)、合理，運(yùn)營(yíng)可以是全天候的，不需地面土地動(dòng)遷、影響環(huán)境。

11.1.1水底隧道的主要施工方法構(gòu)筑圍堰，明挖施工最為簡(jiǎn)單，較常用的是盾構(gòu)法和沉管法。

沉管法的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）隧道可緊貼河床最低點(diǎn)設(shè)置，隧道較短。（2）隧道主體結(jié)構(gòu)在干塢中工廠化預(yù)制，因而可保持良好的制作質(zhì)量和水密性。（3）對(duì)地基的適應(yīng)性強(qiáng)。（4）接頭數(shù)量少，只有管節(jié)之間的連接接頭，由于采用了GINA和OMEGA止水帶兩道防水屏障，隧道的防水性能好。沉管的主要缺點(diǎn)有：（1）需要一個(gè)站用較大場(chǎng)地的干塢，這在市區(qū)內(nèi)有時(shí)很難實(shí)施，需在遠(yuǎn)離市區(qū)較遠(yuǎn)的地方建造干塢。（2）基槽開挖數(shù)量較大且需進(jìn)行清淤，對(duì)航運(yùn)和市區(qū)環(huán)境的影響較大。另外，河（海）床地形地貌復(fù)雜的情下，會(huì)大幅增加施工難度和造價(jià)。（3）管節(jié)浮運(yùn)、沉放作業(yè)需考慮水文、氣象條件等的響，有時(shí)需短期局部封航。另外，水體流速會(huì)影響管段沉放的準(zhǔn)確度，超過一定的流速可能導(dǎo)致沉管無法施工。

11.1.2沉管隧道施工（一）沉管施工法簡(jiǎn)介先在隧址以外建造臨時(shí)干塢，在干塢內(nèi)制作鋼筋混凝土的隧道管段（道路隧道用的管段每節(jié)長(zhǎng)60～140m。兩端用臨時(shí)封墻封閉。向臨時(shí)干塢內(nèi)灌水，使管段逐節(jié)浮出水面，并用拖輪拖運(yùn)到指定位置。于設(shè)計(jì)隧位處預(yù)先挖好一個(gè)水底溝槽。待管段定位就緒后，向管段里灌水壓載，使之下沉。沉設(shè)完畢的管段在水下聯(lián)接起來。進(jìn)行基礎(chǔ)處理，經(jīng)覆土回填后，便筑成了隧道。（a）沉管隧道的施工工藝流程圖（圖11-2沉管施工法）（b）沉管施工場(chǎng)景圖（二）沉管隧道的特點(diǎn)1．隧道的施工質(zhì)量容易控制。預(yù)制管段在臨時(shí)干塢里澆筑，施工場(chǎng)地集中，管理方便，沉管結(jié)構(gòu)和防水層的施工質(zhì)量均比其它施工方法易于控制。在隧址現(xiàn)場(chǎng)施工的隧管接縫非常少，漏水的機(jī)會(huì)亦相應(yīng)地大為減少。采用水力壓接法，接縫能夠保證達(dá)到“滴水不偏”。2．建筑單價(jià)和工程總價(jià)均較低。（1）水上挖土單價(jià)比地下挖土低。（2）每節(jié)長(zhǎng)達(dá)100m左右的管段，整體制作，完成后從水面上整體拖運(yùn)，所需的制作和運(yùn)輸費(fèi)用比大量管片分塊制作，完成后用汽車運(yùn)送到隧址工地所需的費(fèi)用要低得多。（3）接縫數(shù)量少，費(fèi)用隨之亦少等。（4）沉管所需覆土很薄，甚至可以沒有，水底沉管隧道的全長(zhǎng)總比盾構(gòu)隧道短得多，工程總價(jià)乃相應(yīng)大幅度降低。3．隧位現(xiàn)場(chǎng)的施工期短。在市區(qū)里建設(shè)水底隧道時(shí)，城市生活因施工作業(yè)而受干擾和影響的時(shí)間，以沉管隧道為最短。4．操作條件好?；旧蠜]有地下作業(yè)，水下作業(yè)亦極少，氣壓作業(yè)則完全不用。施工較為安全。5．對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，能在流砂層中施工，不需特殊設(shè)備或措施。6．適用水深范圍幾乎是無限制的，以潛水作業(yè)的最大深度作為限度，則沉管隧道的最大深度可達(dá)70m。7．?dāng)嗝嫘螤钸x擇的自由度較大，斷面空間的利用率較高。一個(gè)斷面內(nèi)可容納4～8個(gè)車道。8．水流較急時(shí)，沉設(shè)困難，須用作業(yè)臺(tái)施工。9．施工時(shí)須與航道部門密切配合，采取措施（如暫時(shí)的航道遷移等）以保證航道暢通。

11.1.3沉管隧道的設(shè)計(jì)水底道路用的沉管隧道，設(shè)計(jì)內(nèi)容較多，涉及面較廣，主要有：總體幾何設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；通風(fēng)設(shè)計(jì)；照明設(shè)計(jì)；內(nèi)裝設(shè)計(jì)；給排水設(shè)計(jì)；供電設(shè)計(jì)；運(yùn)行管理設(shè)施設(shè)計(jì)等。其中總體幾何設(shè)計(jì)非常重要，常是決定隧道工程設(shè)計(jì)成敗的一個(gè)關(guān)鍵。總體幾何設(shè)計(jì)的構(gòu)思是否先進(jìn)，對(duì)整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)性和合理性常帶來根本性的影響。圖11-3沉管隧道的斷面（矩形）§11.2沉管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

11.2.1沉管結(jié)構(gòu)的類型

鋼殼沉管和鋼筋混凝土沉管。鋼殼沉管為外壁或內(nèi)外壁均為鋼殼，中間為鋼筋混凝土或混凝土，鋼殼和混凝土共同受力的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。鋼殼在船塢內(nèi)預(yù)制，下水后浮在水面澆灌鋼殼內(nèi)的大部分混凝土，鋼殼既是澆灌混凝土的外模板又是隧道的防水層，省去了鋼筋混凝土管段預(yù)制所需的干塢工程。隧道耗鋼量大，鋼殼制作的焊接工作量大，防水質(zhì)量難以保證。鋼殼的防腐蝕、鋼殼與混凝土組合結(jié)構(gòu)受力等問題不易得到較好解決，且施工工序復(fù)雜；鋼殼沉管由于制造工藝及結(jié)構(gòu)受力等原因，斷面一般為園型，每孔一般只能容納兩車道，斷面利用率很低，不經(jīng)濟(jì)。鋼筋混凝土沉管主要由鋼筋混凝土組成，外涂防水涂料。沉管預(yù)制一般在干塢內(nèi)進(jìn)行，臨時(shí)干塢工程量較大；管段預(yù)制時(shí)須采取嚴(yán)格的施工措施防止混凝土產(chǎn)生裂縫。鋼筋混凝土沉管用鋼量少，造價(jià)相對(duì)較低。鋼筋混凝土管段一般采用矩形斷面，斷面利用率高，多管孔可隨意組合。

11.2.2沉管結(jié)構(gòu)的荷載作用在沉管結(jié)構(gòu)上的荷載計(jì)有：結(jié)構(gòu)自重；水壓力；土壓力；浮力；施工荷載；預(yù)應(yīng)力；波浪和水流壓力；沉降摩擦力；車輛活載；沉船荷載；地基反力；混凝土收縮影響；變溫影響；不均勻沉陷影響；地震荷載等。只有結(jié)童構(gòu)自重浩及其相喘應(yīng)的地榜基反力烏是恒載谷。水壓力撇是主要父荷載之分一。設(shè)計(jì)廢時(shí)要按濃各種荷繁載組合鈔情況分鎖別計(jì)算役正常的傘高、低幻玉潮水位仗的水壓施力，以牙及臺(tái)風(fēng)自時(shí)或若凝干年一欄遇（如100年一涼遇）競(jìng)的特謊大洪新水位寸的水狼壓力息。土壓許力是邁另一筍主要尚荷載，且常播不是籮恒載。要權(quán)考慮朱河床鋸變遷箏所產(chǎn)堡生的寶附加己土荷鎖載。毅作用煮在管選段側(cè)俯邊上農(nóng)的水輔平土中壓力眉，在足隧道佛剛建智成時(shí)嶺，側(cè)姐向土醫(yī)壓力率往往器較小耳，以患后逐堆漸增井加，蠢最終封可達(dá)惡靜止蜓土壓泳力。設(shè)計(jì)時(shí)拐應(yīng)按不勿利組合截分別取活用其最判小值與隆最大值緩。浮力也不是沸個(gè)常量覆。浮力蹲應(yīng)等于場(chǎng)排水量逐，但作填用于沉姑設(shè)在粘煌性土層支中的管造段上的該浮力，攔有時(shí)也座會(huì)由于“滯后現(xiàn)擴(kuò)象”的作用氣而大于綢排水量震。施工易荷載捉主要潤(rùn)是端佳封墻撈、定舉位塔潤(rùn)、壓界載等城重量船。波浪退力一聯(lián)般不除大，擋不致拴影響濾配筋洲。水流瞧壓力對(duì)結(jié)境構(gòu)設(shè)遷計(jì)影母響亦好不大腥，但勿必須影進(jìn)行滋水工牙模擬平試驗(yàn)復(fù)予以溉確定覽，以拼便據(jù)以設(shè)計(jì)籍沉設(shè)工沫藝及設(shè)揀備。圖11-4沉降摩擦力沉降謹(jǐn)摩擦霞力是將在覆粉土回漂填之腐后，龍溝槽底部乎受荷不仿均，沉躺降亦不霧均的情況下渴發(fā)生撓的。揮在沉語(yǔ)管側(cè)賢壁防灘水層們之外再觸噴涂診一層鞠軟瀝筆青，紫則可使此址項(xiàng)沉降冊(cè)摩擦力投大為減競(jìng)小。車輛活秀載在進(jìn)行尤橫斷面炭結(jié)構(gòu)分煙析、道丈路隧道狀的縱斷桃面結(jié)構(gòu)張分析時(shí)席，常略示去不計(jì)拌。沉船右荷載是船只電失事后畜恰巧沉如在隧道渾頂上時(shí)抬，所產(chǎn)親生的特遍殊荷載套。應(yīng)視船晃只的類葬型、噸翁位、裝卷載情況頸、沉設(shè)蛙方式、徐覆土厚蹄度、隧開頂土面投是否突猶出于兩半側(cè)河床艷底面等已等許多憂因素而莖定，常奮假定為50～130后kN/串m2左右負(fù)。其發(fā)生灰的機(jī)率太霉小，猶償如設(shè)明計(jì)地唱上建頃筑時(shí)棉沒有敢必要浙考慮袖飛機(jī)丑的失嫌事荷獻(xiàn)載一億樣。地基僵反力距的分柜布規(guī)劑律，有不對(duì)同的假咸定反力按慮直線分秩布。反力兄強(qiáng)度鉤與各肺點(diǎn)地抄基沉也降量技成正巧比（膜文克筆爾氏喜假定凡）假定梳地基苗為半翻無限騎彈性令體，做按彈夫性理仗論計(jì)諒算反理力。圖11-摟5地基瞇反力寫假設(shè)柳的一勾例有采用潤(rùn)單一地席基系數(shù)襪的，亦堂有采用多種構(gòu)地基侄系數(shù)的?；炷斖潦占婵s影響榆系由掌施工抄縫兩攀側(cè)不峽同齡鏡期混隱凝土登的（逮剩余碌）收流縮差袋所引包起，林應(yīng)按扛初步周的施搜工計(jì)齡劃，缸規(guī)定逼齡期蘭差并初設(shè)定荷收縮躬差。變溫影響主摸要由沉聾管外璧諒的內(nèi)外巴側(cè)溫差擱所引起描。設(shè)計(jì)昨時(shí)可按農(nóng)持續(xù)5～7天的尸最高疾氣溫待或最固低氣隙溫計(jì)勁算。盲計(jì)算教時(shí)可耀采用肌日平好均氣高溫，萄不必遍按晝臟夜最蜻高或丹最低劣氣溫宇計(jì)算竿。計(jì)緣瑞算變幟溫應(yīng)寬力時(shí)丘，還授應(yīng)考附慮徐鞭變影漁響。管段裙計(jì)算僻應(yīng)根堪據(jù)管慮段在刑預(yù)制揮、浮虜運(yùn)、貨沉設(shè)翠和運(yùn)棒營(yíng)等殃各不騎同階昏段進(jìn)繼行荷載描組合，一蔽般考貫慮以竄下三宮種：A基本荷甚載；B基本荷帝載+附加荷徑載；C基本荷漢載+偶然樂荷載黑。11剛.2秧.3沉管絞結(jié)構(gòu)漿的浮寨力設(shè)散計(jì)浮力設(shè)臨計(jì)的內(nèi)腔容包括反干舷的覆選定和銜抗浮安問全系數(shù)杜的驗(yàn)算本，其目聾的是最付終確定材沉管結(jié)喬構(gòu)的高設(shè)度和外拍廓尺寸永。（一黎）干舷管段胞在浮美運(yùn)時(shí)墻，為湖了保需持穩(wěn)偷定，訓(xùn)必須沿使其唱管頂各露出譯水面掘，露韻出的拋高度兼就稱先作為真干舷借?？v具有松一定四干舷錫的管奧段，返遇到膀風(fēng)浪嘗而發(fā)訓(xùn)生傾碼側(cè)后盼，它敵就會(huì)搖自動(dòng)薦產(chǎn)生罷一個(gè)塊反傾單力矩M，使管鉆段恢復(fù)疤平衡。也不宜翅過大，互因?yàn)楣苋倍纬猎O(shè)為時(shí)，首洪先要灌率注一定肢數(shù)量的環(huán)壓載水煩，以消換除上述映干舷所增代表的船浮力而紡下沉。頁(yè)干舷越桃大，所歸需壓載辜水罐〔或水柜酷）的容仆量就越盈大，就嫂不經(jīng)濟(jì)裙。干舷高艦度不宜寧過小，吩否則穩(wěn)塑定性差嶺。一般矩悟形斷面慕的管段叨，干舷鏡多為10～15c靠m，而圓涉形、八持角形或附花籃形修斷面菠的管列段，樹則因柿頂寬乖較小昨，故干舷葛高度多早采用40－50c尸m。圖11-晝6管段的笨干弦與展反傾力炭矩圖11-渴7圓形、既八角形慨和花籃杰形斷面極個(gè)別余的情況韻下，由廣于沉管守的結(jié)構(gòu)賀厚度較植大，無根法自浮鋸（即沒陜有干舷算），則慶須于頂部設(shè)奧置浮筒爭(zhēng)助浮，或糖在管優(yōu)段頂上叼設(shè)置楚鋼圍鋪堰，以脹產(chǎn)生及必要?jiǎng)⒌母删邢?。在制么作管嫁段時(shí)陜，混利凝土很的重拒度和錄模板浙尺寸領(lǐng)，總翻不免食有一聯(lián)定幅洲度的著變動(dòng)乘和誤截差。在漲潮由、落潮錦以及各盡不同施萍工階段院中，河丑水比重旗也會(huì)有虧一定幅很度的變事動(dòng)。應(yīng)按最嫩大的混螺凝土重讀度，最批大的混灑凝土體用積和最摘小的河抗水比重敢來計(jì)算種干舷。（二接）抗苗浮安妖全系折數(shù)在管段沉閱設(shè)施工爐階段，應(yīng)采記用1.芽05～1.春10的抗毅浮安退全系酬數(shù)。由于在借管段沉拖設(shè)完畢藝，進(jìn)行拋土回蠟填時(shí)，周圍的罩河水會(huì)萌一時(shí)混永濁，其哥比重瞎將大花于原振來的愿河水氣比重狀，浮垮力亦匆即相仁應(yīng)增甜加。施工階蜓段的抗斧浮安全顯系數(shù)，池應(yīng)針對(duì)濱覆土回獅填開始鉤前的情它況進(jìn)行納計(jì)算，原務(wù)必確碗保在1.專05以上醉，否絨則很動(dòng)易導(dǎo)致癥“復(fù)銜浮”、使施未工遭受秀麻煩。臨時(shí)并安設(shè)奏在管廈段上浴的施崇工設(shè)開備（予如索瓦具，王定位頁(yè)塔，糠出入遇筒，渣端封脈墻等擦）的勝重量廁，均劍應(yīng)不灑計(jì)。在覆懲土完每畢后敏的使用階穩(wěn)段，應(yīng)猶采用1.席2～1.快5的抗浮記安全系可數(shù)。計(jì)算殼使用虹階段擦的抗孤浮安教全系脈數(shù)時(shí)伶，可歡考慮睛兩側(cè)皂填土灣的部鍵分負(fù)響摩擦木力作午用。進(jìn)行書浮力讓設(shè)計(jì)棍時(shí)，應(yīng)按最怕小的混爐凝土容堂重和體擴(kuò)積，最倒大的河件水比重來計(jì)帥算各拆個(gè)階境段的加抗浮愈安全蛋系數(shù)與。（三鑼）沉另管結(jié)窗構(gòu)的腫外輪不廓尺衛(wèi)寸根據(jù)具沉管陪隧道擺使用以階段爪的通假風(fēng)要宮求及督行車儀限界僑等確四定隧怒孔的匙內(nèi)凈留寬度置，以屠及車淺行道茂凈空土高度形。沉管堆結(jié)構(gòu)剖的全率高以唇及其徹它外晃廓尺架寸的押確定覺必須滿足及沉管厘的抗估浮設(shè)松計(jì)要開求，必魔須經(jīng)掘過浮襯力計(jì)候算和具結(jié)構(gòu)撕分析手的多準(zhǔn)次試吉算與碧復(fù)算沿，才贏能予新以確鄰定。11.曾2.4沉管結(jié)祖構(gòu)計(jì)算評(píng)與配筋（一）飲橫向結(jié)瘦構(gòu)計(jì)算橫截貢面多備是多腿孔（沒單孔戴的極坡少）徹箱形姐框架周。管段愿橫斷辱面內(nèi)跪力一與般按律彈性醉支承勾箱形獎(jiǎng)框架紡結(jié)構(gòu)圾計(jì)算魚。由于荷強(qiáng)載組合慰的種類父較多，散而箱形押框架的藥結(jié)構(gòu)分湖析必須劉經(jīng)過“傾假定構(gòu)唐件尺寸—分析附內(nèi)力―修正尺技寸―復(fù)算內(nèi)諷力”的勸幾次循伸環(huán)，而銅且即使蠶在同一潤(rùn)節(jié)管段鴨（一般鬧為100青m長(zhǎng)）讀中，方因隧緩道縱后坡和選河底柄標(biāo)高駛變化抖的關(guān)才系，若各處攀斷面胞所受蒸水、搜土壓藍(lán)力不透同（嚷尤其蛙是接桂近岸辛邊時(shí)維，荷啄載常鉤急劇綁地變變化）。圖11-8沉管的結(jié)構(gòu)截面不能陵僅按脫一個(gè)材橫斷魚面的紹結(jié)構(gòu)偉分析拒結(jié)果娃來進(jìn)舍行整產(chǎn)節(jié)管離段的寸橫向巷配筋沙。（二壯）縱洗向結(jié)險(xiǎn)構(gòu)計(jì)謙算施工陽(yáng)階段的沉管笨縱向受刑力分析膜，主要角是計(jì)算疲浮運(yùn)、閥沉設(shè)時(shí)晉施工荷體載（定仁位塔、輕端封墻道等）所土引起的蓬內(nèi)力。使用階島段的縱圍向受敗力分書析，驕一般壩按彈嗽性地培基梁姨理論迷進(jìn)行擔(dān)計(jì)算殲。沉管食隧道杰縱斷新面設(shè)秧計(jì)需第要考慮更溫度登荷載旗和地轎基不憶均勻魄沉降以及預(yù)其他斧各種旁荷載遵，根異據(jù)隧航道性片能要隱求進(jìn)殺行合右理組島合。（三姐）結(jié)巖構(gòu)驗(yàn)移算及谷配筋沉管結(jié)富構(gòu)的截嘗面和配然筋設(shè)計(jì)唐，應(yīng)遵席照交通劍部《公路荷橋涵卻設(shè)計(jì)襖規(guī)范》進(jìn)行強(qiáng)。沉管次結(jié)構(gòu)擠的混補(bǔ)凝土28天強(qiáng)龍度等秤級(jí)，飽宜采按用C3傅0～C4離5。采用浴較高瓶的強(qiáng)睜度等材級(jí)，膚主要備是為獲了抗償剪的糟需要藏。設(shè)計(jì)時(shí)引可根據(jù)臺(tái)施工進(jìn)牢度計(jì)劃唯的安排爐，盡量嗚充分利刮用后期蜻強(qiáng)度。蠟在干塢強(qiáng)規(guī)模較明小，需跳分批澆昨筑時(shí)，槐尤可按哈更長(zhǎng)的傻齡期計(jì)吵算。沉管結(jié)瓦構(gòu)在外伯防水層屋保護(hù)下連的最大鉆容許裂層縫寬度肢為0.1推5～0.姨2m綱m，不車宜采劇用III級(jí)或III級(jí)以傳上的憐鋼筋惜。鋼筋濁的容惱許應(yīng)見力一排般限森于135～16論0M裂Pa，設(shè)計(jì)例時(shí)采用回的容許載應(yīng)力可芹按不同劈燕的荷載柏組合條品件，分殼別加以囑相應(yīng)的姜提高率籮：A結(jié)構(gòu)捆自重屈＋保布護(hù)層晃、路案面、梨壓載晴重量仔＋覆對(duì)土荷洋載十輩土壓節(jié)力＋充高潮妄水壓?jiǎn)枇?%。B結(jié)構(gòu)丈自重河＋保蘿護(hù)層踏、路赤面、童壓載遺重量家＋覆孝土荷鋸載＋肢土壓民力＋睛低潮屢水壓痛力0%。C結(jié)構(gòu)歷自重販＋保源護(hù)層衫、路育面、剛壓載及重量乳十覆挑土荷然載＋葉土壓限力＋炸臺(tái)風(fēng)峽時(shí)或躍特大稼洪水課位水術(shù)壓力30懇%。D勞A＋變溫吧影響15％。E妹A十特位殊荷酷載（歉如沉創(chuàng)船、失地震豈等）文混凝茄土的奇主拉戲應(yīng)力30％其他蹈應(yīng)力50％沉如管結(jié)乎構(gòu)的摘縱向餡鋼筋飲，一所般不逝應(yīng)少懂于0.領(lǐng)25％。11礙.2微.5預(yù)應(yīng)力悠的應(yīng)用當(dāng)隧崇孔跨賓度較符大（蘋例如鉤車道戶數(shù)較瓣多，爬達(dá)三鎮(zhèn)車道笛以上熔），混而且俗水、眾土壓寇力又謎較大蕉（例串如達(dá)賺到300～40誤0k檢N/慰m2）時(shí)巡壽，沉以管結(jié)辯構(gòu)的靠頂、滔底板聾受到括的剪貝力相欲當(dāng)可戚觀，敏必須買放大貓支托餃。只能相杏應(yīng)地增速加沉管平結(jié)構(gòu)的吸全高度算（常需腦為此而活增加土1～1.5罰m）。缺必然蘿導(dǎo)致菌：（1）增加炸沉管的敬排水量勾。但為抬保證規(guī)芝定的抗摔浮安全剝系數(shù)，延又要相盛應(yīng)地增傅加壓載頂混凝土池的數(shù)量愿；（2）增透加水底底溝磨槽的站開挖蔥深度舍。亦翁即增乒加淺仔挖土灑方量登；（3）增加掛引道深槐度。不蠶但使引幼道的支幟擋結(jié)構(gòu)蒼受到更刃大的土肌壓力，矛從而增引加這部耽分結(jié)構(gòu)鏡的工程盈量，有春時(shí)更會(huì)躲遇到其配他水文宮地質(zhì)上葬的困難走；（4）增加原隧道全滿長(zhǎng)、總克工程量虛和總造育價(jià)。采用芹預(yù)應(yīng)陵力混體凝上小結(jié)構(gòu)限可得榨到較石經(jīng)濟(jì)摘的解真決。汗有兩記種做換法。蒼一種睜是全次預(yù)應(yīng)翼力，翅一種鉛是部助分預(yù)聽?wèi)?yīng)力誦。可在毯隧孔恥跨中綢，于碑頂、灰底板紙之間氣設(shè)置結(jié)臨時(shí)白性的鹿對(duì)拉押預(yù)應(yīng)榴力筋型。在干五塢中樓進(jìn)行傾預(yù)應(yīng)牲力生冤索的根張拉內(nèi)時(shí)，姐同時(shí)郊張拉繩這些幕臨時(shí)朽性的姐對(duì)拉義預(yù)應(yīng)倦力筋殼，使扛起等晶代沉爛設(shè)和誕回填貞完畢翼后的臉?biāo)?、挎土壓族力的墾作用劉。待沉放設(shè)施罵工開芳始后步，隨越著水執(zhí)、土徒壓力奪的增惹加，烘逐步家卸去醋這些夠臨時(shí)收拉筋派中的心應(yīng)力畫。比較多釣的是采壟用部分辦預(yù)應(yīng)力豪的。但甜一般仍搜配置一忙定數(shù)量狐的普通轟非預(yù)應(yīng)煎力鋼筋橫，以作澤臨時(shí)杭稻衡之用望，數(shù)量弱可少些執(zhí)?！?1.遇3沉管賢的防儲(chǔ)水設(shè)餓計(jì)11殊.3尖.1沉管丹的防梢水措順施早期的曾沉管隧姿道都是泛采用鋼信殼，既儉是施工割階段的芬外模，娛又是管字段沉設(shè)樂以后使繞用階段吉的防水崗層。最初的裝矩形鋼陸筋混凝搶土管段殿，還是用四邊策包裹的聞鋼殼。不但擠底板下拉邊及二露側(cè)墻外橡邊用鋼曉板防水褲，連頂律板上面棄亦用鋼牛板防水楚。五十袋年代毯以后糊，開傻始改用三踐邊包裹完的鋼殼，頂共板上窗的鋼愧板改凳以柔莊性防終水層鞭代替丟，不綱但節(jié)荷省了濃鋼材畝，降咬低了復(fù)造價(jià)橋，而宜且也觀便利激了施溜工。從19改56年以紅后，棗又發(fā)辯展成鵲為單邊鋼勁板防水陪加三邊野柔性防倒水的做壯法，只在亭底板之線下仍保楊留鋼板莊作防水某層（取州其在施伸工階段鞠不易披腹損壞）慈。到六揪十年庭代初慌，全部差采用壟柔性濫防水，完展全不厘用鋼別板。柔性巧防水線層最漁初使仗用的瀝青油撥氈。五十陣年代泉開始決采用爆了玻璃纖帆維布油牌氈。六十年死代后期州，異丁橡傲膠卷材開始集應(yīng)用姓于管隆段防籃水上任。近年頓來又資發(fā)展養(yǎng)了涂料防迷水代替定施工縫較麻激煩的芽卷材辭防水檢。沉管序自身俊防水亦是一咬項(xiàng)極為距重要的凍防水措北施。自喂身防水呀在一定篩條件下責(zé)也可以邪取代外姑防水。11折.3籍.2鋼殼與著防水鋼約板鋼殼防旋水雖已樂不再常論用，但脹到七十慮年代仍航有一些彼工例繼劫續(xù)采用欠它，然飾而其主逝要的目語(yǔ)的，已裝不僅是少防水而答已，另住一更重腳要的目剩的是縮小卸干塢件規(guī)模。如單礙純作為榆防水措壘施，鋼輪殼的缺印點(diǎn)不少笨，主要緊是：（1）耗鋼量諷大鋼殼布的構(gòu)市成，銷除了橡外皮依是一腦層6～10必mm厚的劍鋼板遍外，樣還要悟不少尸由型示鋼組襪成的挽加勁性和支赤撐件史，因壟此耗朱鋼量乘相當(dāng)博可觀巖。（2）焊接殼質(zhì)量參不保四證焊接迎質(zhì)量參問題振，是席鋼殼奪防水礎(chǔ)中的駛一個(gè)俱棘手耍問題標(biāo)，雖老然在累施工灶中盡畜一切鳴可能收使用抵自動(dòng)專焊接晝?cè)O(shè)備鈔，但凳是手四焊仍金是大搏量的傳。對(duì)虛焊縫巷作全婆面檢呢驗(yàn)后刃，仍峰不免貞有焊宇接缺皺陷的栽發(fā)生碎與存患在．預(yù)常導(dǎo)凳致沒劉完沒撲了的領(lǐng)堵漏座工作銳。（3）防銹蛾問題咬仍未址切實(shí)炭解決目前丑多用蹦噴涂徑環(huán)氧秤焦油墊的辦紀(jì)法來貨防銹惜。噴川涂前醬先用楊噴燈切燒除的鋼殼掠表面憶污垢延，而蜂后噴革涂防桐銹涂粱料，被過后謠再用贏噴燈域加熱愈促其家固化根。由替于涂名料薄點(diǎn)膜厚剛度很愿小，應(yīng)薄膠盼之外社又不恭設(shè)防祝護(hù)層疾，所乎以施皇工時(shí)斷仍不銜免在弊個(gè)別鐘地方翁被碰期損。亦有嗎用陰桃極保普護(hù)法攀防銹自的，巴但費(fèi)天用較以高，訂工例窄不多段。（4）鋼板與狂混凝土葛之間粘折結(jié)不良在鋼沿殼底鴨部，竟常有指夾氣甩囊的殺現(xiàn)象著，而疊在鋼斷殼的誦兩側(cè)（特別州在端部討）尤多叫大面積系脫離的仔現(xiàn)象。加上嗎焊縫劣質(zhì)量巴和防御銹措姿施的利尚未企切實(shí)申解決吼，進(jìn)污人鋼辨殼的顛水就會(huì)碎竄到槳另外購(gòu)的地魄方，窮并滲仆漏到勸隧道律里面勇，堵廚漏工辰作非拉常困占難。防水朗鋼板的單位薄面積用錘鋼量，橡比鋼殼勁的單位政面積用班鋼量低后得多，誤僅為其1/4左右。乘主要是深鋼板厚耐度可以烏薄很多談，而且爺又略去對(duì)大量的蚊加勁及坦支撐，茄基本上哲不再使獅用型鋼沸。改用渣鋼板減防水杜（即穗僅在起管段廚底板河下用踐鋼板獨(dú)防水農(nóng)層）蓮的工貿(mào)例日據(jù)漸增獸多。11肌.3么.3卷材防途水與涂鄭料防水卷材詢防水紹層是惰用膠愁料把泛多層霞瀝青該類卷泥材或日合成遣橡膠涂類卷恐材膠使合成尼的粘仍貼式料防水蓋層。冠瀝青梯類卷級(jí)材品廁種很恩多，存沉管賠隧道速外防隨水用債的卷刷材，錦以選取用織趨物卷駐材為摔宜，拿取其表強(qiáng)度桶大，頓韌性惑好。予尤其泛是玻肌璃纖激維布勺油氈衡更適鄙于水條下或矛地下?lián)砉こ套裕医B國(guó)許害多隧薪道均釘用這嚴(yán)種卷語(yǔ)材作有防水伴層。搞這種暗玻璃綱纖維加布油吊氈系啟以玻嶄璃纖犁維織坊布為模胎，閘浸涂搞瀝青策制成蘭，性鐵能全棄面，慨價(jià)僅抬稍高日于普怎通瀝霞青油狡氈。合成橡似膠類卷纏材應(yīng)用軌到沉管子隧道防緣瑞水上，長(zhǎng)最初是19休69年建成米的丹麥懇簾姆菲守奧特斯(Li殺mf犬jo亭rd云s）水底塞道路隧屆道。該穿隧道用斷的是異尼丁橡膠俗卷材，蠻厚度僅2m寶m。卷材夠的層典數(shù)，美應(yīng)視排水頭釘大小聚而定膽。水柔底隧息道的調(diào)水下佳深度琴一般憂為20多米，痕所用卷險(xiǎn)材層數(shù)齊有達(dá)5～6層之狹多。醫(yī)但如痕精心督施工敬，三罪層亦女已足滅夠，強(qiáng)采用僚三層款的實(shí)蠢例不灑在少限數(shù)。軌卷材沒防水陪的主吹要缺匆點(diǎn)是校施工警工藝撲較繁構(gòu)，而鐘且在傘施工霜操作服過程寇中稍黎有不純慎就怪會(huì)造遙成“盈起殼壞”而攔返工榨，返岡工時(shí)雖非常刷費(fèi)事絡(luò)。隨扮著化撞學(xué)工出業(yè)的村發(fā)展挪，涂柜料防養(yǎng)水漸蝕被引賽用到教管段葬防水伶上來安，它躲最突拉出的撞優(yōu)點(diǎn)叉是操棕作工嬸藝比說卷材駝防水捷簡(jiǎn)單費(fèi)得多茄，而霞且在申平整坑度較龜差的麗混凝員土面僵上，彩可以杠直接縱施工魯。目前涂料在扎管段防撓水上尚叔未普遍么推廣，主延要是廳延伸丹率還采不夠篇（不時(shí)及卷要材）植。在側(cè)沉管故隧道旅中，撞結(jié)構(gòu)沸設(shè)計(jì)遮的容鑒許裂慨縫開姓展寬泥度為0.1您5～0.2，而郵防水棟設(shè)計(jì)博的容枕許裂桶縫開瘦展寬菜度為0.添5。防穩(wěn)水卷飛材易仁于滿薄足此化要求辟，而手防水批涂料暫尚不底能完隱全滿紗足這雕項(xiàng)要籠求。址因此帳提高導(dǎo)延伸扔率，育是當(dāng)確前防而水涂鬧料試銀驗(yàn)研敢究的包一項(xiàng)票主要數(shù)課題彩。防齒水涂剃料的縣另一跡要求光是能胸在潮濟(jì)濕的濱混凝杯土面堅(jiān)上能縮慧直接進(jìn)涂布罩，目?jī)辞耙灿逈]有烘完全蘇解決呢好。§11爹.4變形昨縫與納管段悄接頭抄設(shè)計(jì)11.架4.1變形縫鍬的布置丸與構(gòu)造鋼筋混拖凝土的晨沉管結(jié)扭構(gòu)，如店無適當(dāng)需的措施殼，很容指易因隧貍道的縱抬向變形叼而開裂冷。假定殘混凝土余澆筑溫液度為5～15o舒C，沉管味外側(cè)溫集度為10鳥o腸C，內(nèi)清側(cè)溫冷度為0～25像o給C，而整粘個(gè)沉管琴隧道又渠是整體伐無縫的票，那么在變通溫影絡(luò)響下所產(chǎn)生評(píng)的縱向亭應(yīng)力可娃達(dá)40愛k氣g/食m2，沉管旁結(jié)構(gòu)勢(shì)朗必發(fā)生澤嚴(yán)重的督開裂。又如，捆管段在朵干塢中賭預(yù)制時(shí)蟻，一般鋪都是先傘澆筑底農(nóng)板，隔齒上若干嘉時(shí)日后蹤蝶再澆筑者豎墻和撈頂板。兩次澆瓦筑的混月凝土，齡期戒、彈性贊摸量、牌剩余收值縮率均液不相同谷，后澆途的混凝簡(jiǎn)土不能利自由膨收縮陵，而戶要受例到偏游心受重拉內(nèi)剩力的尿作用脫，常叼易發(fā)點(diǎn)生如圖11歷-1旁2所示的恨裂縫。不均陷勻沉先降、澤地震閱影響等都可脖能導(dǎo)致樓管段開筐裂。這求種縱向互變形所場(chǎng)引起瀉的裂辟縫都扛是通勿透的聚，對(duì)魂防水適很不途利。茅因此屢，在糞設(shè)計(jì)中必糕須采銳取適壘當(dāng)措似施加和以防答止。最有效藥的措施平是設(shè)置垂胃直于隧什道軸線禽方向的目變形縫，把每匠節(jié)管段脹分剖成累若干節(jié)丹段。根毛據(jù)各國(guó)器的實(shí)踐胞經(jīng)驗(yàn)，謎節(jié)段的農(nóng)長(zhǎng)度不敵宜過大瘡，一般集為15～20m左右（攀圖11-喪13)。變形縫填的構(gòu)造要滿足吹三個(gè)主盡要要求遷：（1）能刃適應(yīng)一度定幅度銷的線變拌形與角劉變形；（2）施漫工階段蛾能傳遞貧灣矩，設(shè)使用階位段能傳屯遞剪力燈；（3）變形儲(chǔ)前后均陪能防水秒。為滿兩足第醬一個(gè)友要求票，變坑形縫嶼左右斥二側(cè)鼻管段胃節(jié)段探的端面妥之間恰，要燒留一槳小段畫間隙，不鏡使直沾接接醉觸。漸間隙獻(xiàn)中用藥防水摩材料冊(cè)充填韻。間傲隙的送寬度晉，應(yīng)和按變極溫幅晨度與這角變榨量來臭決定漸，一昨般不沃少于2cm。在管段享浮運(yùn)時(shí)情，為了朽保持管跟段的整怠體性，變形縫紗一定要匪能傳遞臟由波浪朗引起的究縱向彎算矩。如管高段結(jié)湖構(gòu)的稍縱向占鋼筋勵(lì)在變載形縫久處全伴部切閘斷，近則需安設(shè)禁臨時(shí)壁的預(yù)流應(yīng)力路索（韻或預(yù)輕應(yīng)力等筋）怖，待沉設(shè)遍完畢后而，再行白撤去。規(guī)如不設(shè)秒臨時(shí)預(yù)移應(yīng)力設(shè)哀施，則橋可將變食形縫處奸的外側(cè)除縱向鋼勺筋切斷越，而臨時(shí)圖11－14變形縫賠的臨時(shí)奔傳力措節(jié)施圖爪圖11－15變形縫然的抗剪出措施1－管名壁；2－變形順縫；3－鋼片押橡膠止蔑水帶；4－止壓水鋼侍板保留賠內(nèi)側(cè)縱登向鋼濕筋，待沉菜設(shè)完畢碑后，再揪予切斷射（圖11-表14）。為傳遞奧橫向剪踏力，宜采用界臺(tái)階縫，即根圖11率-1馳5所示。為保證填變形前委后均能呼防水，由一般均撕于變形巖縫處設(shè)蘆置一道止水節(jié)縫帶，廁見圖11-步15。11性.4類.2止水縫爬帶變形縫枝的各組忠成部分澤中，最捐為主要雙的是既犁能適應(yīng)臘變形，呈又能有珍效地堵劇住滲漏陣的止水縫拌帶，又蔥簡(jiǎn)稱作壩止水帶。止水芝帶的朝種類慢與型墓式很輕多。銅片等奇金屬止巖水帶現(xiàn)終已很少絮采用。塑料（拒聚氯乙色烯）止優(yōu)水帶彈炎性較差，只園能適抹應(yīng)幅核度較夠小的授變形純，預(yù)唯制管蛋段中盆用得剃不多怖。在管段畜中用得約較普遍鎮(zhèn)的是橡膠豎止水半帶和皂鋼邊參橡膠臨止水玻帶。真橡膠反止水冶帶系快用天可然橡焰膠（照生膠祥）或洽含膠頸率70％的天凍然像膠棍，或合里成像膠昌（如氯健丁橡膠巧等）制踏成。橡塔膠止水啊帶的型救式，有慎平板形壩的，有縫帶管孔毀的。帶璃管孔的友具有造較高那的柔雷度，版能承詳受較戒大的歇剪切破差動(dòng)公變形秒鋼邊半棣膠塑止水寫帶系捧于橡酷膠止困水帶多的兩欠端夾鈔一扁聽鋼片羞（圖11-僑16)，以提毅高止水稻效果并貞節(jié)約橡話膠，現(xiàn)烏在國(guó)外鑄已普遍關(guān)推廣。圖11-16鋼邊橡膠止水帶1—鋼邊（0.7mm厚鋼板）11喘.4甜.3管段接平頭管段沉剩設(shè)完畢付之后，士須與前書面已沉輕設(shè)好的凱管段（項(xiàng)簡(jiǎn)稱既廣設(shè)管段柜）或豎息井接合啄起來。霜這項(xiàng)聯(lián)賤接工作母在水下雖進(jìn)行，鼻故亦稱水下聯(lián)訊接。管段接頓頭應(yīng)具庫(kù)有以下糧功能和陶要求：第一是水密性的要求報(bào)，即要犯求在施易工和運(yùn)洞營(yíng)各階灶段均不奇漏水；第二叮是接母頭應(yīng)映具有抵抗各死種荷載妄作用和牧變形的艘能力；第三視是接柏頭的各構(gòu)溪件功鋤能明萌確，敢造價(jià)遼適度；第四是摟接頭的施工性母好，施桐工質(zhì)熱量能您夠保裂證，駐并盡盛量做艱到能俱檢修脾。常用師接頭品有GI盯NA止水帶磁、OME鴨GA止水帶潛以及水像平剪切鍵、豎炸直剪切抹鍵、波印形連接絲式件、端夕鋼殼及稅相應(yīng)的父連接件，其并中GIN帖A帶和OM走EG繡A帶起防己水作用，水平惱剪切鍵緩可承受伯水平剪鴿力，翻豎直趁剪切曾鍵可始承受展豎直蜘剪力棍及抵東抗不吃均勻令沉降咳，波螺形連柄接件纏增加夏接頭注的抗仍彎抗孔剪能椅力，穿端鋼漸殼主杠要是好起安劃裝端灑封門箱和接必頭其倘他部敢件、伯調(diào)整過隧道己縱坡融的作香用(圖11-爸17(宅a))。水下貝聯(lián)接庫(kù)的方蔥法有件兩種一種是水下混壟凝土聯(lián)原接法。一種是水力壓迷接法。目前驚采用水燥力壓接薯法的較蓬多。水力電壓接竭法就是利用作妨用在管初段上的查巨大水沾壓力使安裝假在管段溝前端面嘩（即靠息近已設(shè)材管段或毀豎井的求端面）渡周邊上故的一圈崗膠墊發(fā)售生壓縮丙變形，鳳形成一壺個(gè)水密赤性相當(dāng)訓(xùn)良好可仔靠的管秤段間接捷頭。在管丟段下帖沉就萬(wàn)位完浮畢后醒，先酒將新翅設(shè)管仍段拉鋸向既鉤設(shè)管編段并錘緊密蠶靠上要，這污時(shí)膠乓墊產(chǎn)尿生了第一查次壓廈縮變斑形，并遙具有初步止堅(jiān)水作用炕。隨幻玉即將覆既設(shè)對(duì)管段避后端趕的端梳封墻哭與新規(guī)設(shè)管畏段前題端的是端封勸墻之土間的喉水（唯這時(shí)您這部超分水鉆已與憤河水它隔離炮）排窯走。遼排水送之前憑，作但用在品新設(shè)供管段抓前、海后二舊端封介墻上陜的水彈壓力聰是相蓬互平吼衡的留。排醒水之伴后，亭作用農(nóng)在前耀端封園墻上縣的水僅壓力倆變成異一個(gè)貝大氣嫂壓力摔的空繩氣壓凡力。想于是練作用跌在后畏端封蜻墻上蹈的成招千上故萬(wàn)噸繞的巨儲(chǔ)大水冷壓力釀就將健管段吃推向堅(jiān)前方輩，使疏膠墊宋產(chǎn)生潮第二次行壓縮鼓變形（圖11-婚17(慌b)）。碗經(jīng)二怎次壓縮變珍形后賽的膠橡墊，肥使管膽段接商頭具徑有非只?？煽康穆苄浴Ｋ?yán)壓接給法具有工藝田簡(jiǎn)單頸、施齡工方白便、州質(zhì)量?？煽繉O、工恰料費(fèi)省等恩優(yōu)點(diǎn)，目氏前已披在各劇國(guó)水群底隧饅道工糟程中厭普遍霧采用神?！?.5沉管蛙基額礎(chǔ)設(shè)予計(jì)11.粘5.1地質(zhì)玻條件億與沉蒙管基擁礎(chǔ)在一般勵(lì)地面建隸筑中，藥如果建原筑物基等底下的柳地質(zhì)條外件差，躬就得做孟適當(dāng)?shù)臍W基礎(chǔ)，俘否則就砌會(huì)發(fā)生程有害的蠟沉降，純甚至有鋤發(fā)生坍刃塌的危虛險(xiǎn)。如知有流砂妖層，施警工時(shí)還橡會(huì)碰到么麻煩或翻困難，施非采取粘特殊措黑施（如浙疏干等迷）不可攪。在水底刊沉管隧榮道中，情況為就完誤全不泊同。首先吼，不會(huì)譽(yù)產(chǎn)生由合于土壤企固結(jié)或爺剪切破稼壞所引悲起的沉各降。因作用伸在溝快槽底聾面的順荷載假，在培設(shè)置戴沉管輸后非上但未弊增加仙，倒賣反減紡小了。在開擾槽前，刊作用在協(xié)槽底面（封圖11-驕18）上的販壓力是:很少需溝要構(gòu)筑丟人工基慚礎(chǔ)以解災(zāi)決沉降摧問題。沉管喉隧道求施工炸時(shí)是礦在水逃下開改挖溝遭槽的肺，沒有刊產(chǎn)生筍流砂枯現(xiàn)象甩的可拴能，不象行地面建寧筑或其胡它方法鉛施工的記水底隧棉（如明券挖隧道航，盾構(gòu)在隧道等竊），遇跟到流砂斗時(shí)就必謹(jǐn)須采用虹費(fèi)用較腫高的疏乎干措施馳。對(duì)各牌種地短質(zhì)條胳件的疫適應(yīng)閘性很朵強(qiáng)，幾乎鏡沒有什喜么復(fù)雜寫的地質(zhì)館條件能使把沉管禍?zhǔn)┕るy盡倒。一般水巷底沉管餐隧道施灘工時(shí)不拴必象其渠它水底事隧道施貓工法那桃樣，須盯在施工運(yùn)前進(jìn)行扛大量的格水上鉆查探工作醫(yī)。11卷.5始.2基礎(chǔ)判處理仍須進(jìn)擴(kuò)行基礎(chǔ)餅處理。其目寨的是勤因?yàn)楣荚陂_萬(wàn)槽作倦業(yè)中條，不取論是運(yùn)使用釀哪一踏種類喊型的斤挖泥滑船，悟挖成袖后的槽底表暴面總有默相當(dāng)程笨度的不艱平整。使槽底表洽面與沉送管底面繁之間存唇在著很違多不規(guī)厲則的空能隙。會(huì)導(dǎo)核致地基土匆受力不談勻而局部亦破壞，即從而引謊起不均艷勻沉降瓦，使沉懂管結(jié)構(gòu)滴受到較轎高的局砍部應(yīng)力恩，而致門開裂。在沉傻管隧趴道中必須搏進(jìn)行割基礎(chǔ)臘處理——墊平，以橡消滅滔這些捷有害貌的空常隙。沉管隧弄道的各原種基礎(chǔ)霸處理方協(xié)法，大駕體上可皇分為先鋪法村和后填清法二大類備。先鋪法是在管楚段沉設(shè)撿之前，辦先在槽留底上鋪鳥好砂、異石墊層繳，然后蜂將段沉傅設(shè)在這葉墊層上獸。適用似于底寬眨較小的土沉管工萄程。后填捎法是在管潛段沉設(shè)圖完畢之榜后，再據(jù)進(jìn)行墊踏平作業(yè)鑄。后填坡法大多泊（除灌濟(jì)砂法之牢外）適站用于底進(jìn)寬較大鹿的沉管擋工程。各種不栽同的基暴礎(chǔ)處理亂方法之伍間的差傍別，僅竿是“墊平”途徑頸的不部同而陣己。圍其效刊率、蒸效果趁以及坡費(fèi)用傍上的驚出入襲都大壟，因流此設(shè)勿計(jì)時(shí)比必須尺詳作搖比較欠。11偽.5捷.3軟弱復(fù)土層項(xiàng)中的胖沉管遇基礎(chǔ)如果沉披管下的地基鵝土特亂別軟轟弱，容許診承載力碌非常小賞，則僅凳作“墊童平”處等理是不鳥夠的。徒仍應(yīng)認(rèn)就真對(duì)待貝。解決判的辦法僻有：以砂樣置換冤軟弱控土層趙；打砂爛樁并洞加荷辣預(yù)壓蘆；減輕沉膜管重量彈；采用樁背基。（1）會(huì)幕增加子工程級(jí)費(fèi)用候很多，且猶在地槐震時(shí)須有液冠化危騾險(xiǎn)。祥故在